分布式系统

分布式系统由通过消息通信的多个计算节点组成。节点拥有各自的状态和执行进度，通信会延迟或失败，局部观察无法直接给出全局事实。复制、共识、事务、分片和任务调度分别管理不同的状态关系，正确性必须相对于明确的故障与时间模型讨论。

目录

1. 系统模型、故障与 RPC
2. 逻辑时钟与一致性模型
3. 复制、日志与 quorum
4. 共识与 Raft
5. 分布式事务与数据迁移
6. 分布式存储、缓存与计算
7. 拜占庭故障与协议验证

先修知识与约定

需要进程与线程、网络协议、基本数据库事务知识。除特别说明外，节点按协议执行但可能崩溃，消息可延迟、重复或丢失；拜占庭故障另行讨论。安全性表示坏事不会发生，活性表示在给定条件下好事最终发生。

参考课程

MIT 6.5840，2026 年春季课程安排包括 RPC、GFS、Paxos、Raft、线性一致性、ZooKeeper、分布式事务、Spanner、链式复制、缓存、Ray 与拜占庭容错。

本讲义用模型和协议组织这些主题，以少量故障执行解释正确性，不按论文发表次序叙述。系统案例用于比较设计取舍，不代替协议前提。